高速铁路全电缆电力贯通线的电容电流及其容性无功补偿分析

在高速铁路电力供配电系统中,采用全电缆贯通线方案供电系统可靠性得以大幅提高的同时,电容电流过大会带来末端电压超标、容性无功增加、系统效率降低、操作过电压、单相接地故障下的电弧过电压等一系列问题。文章针对高速铁路电力贯通线的常见配置,在正常运行和单项接地故障情况下,对电缆线路电容电流分布及其参数水平予以分析。并通过对单芯电缆和三芯电缆方案的电容电流水平差异进行理论分析和比较,得出全线路单芯电缆敷设方案在可靠性上具备明显优势的结论。并提出了在工程设计中的电抗器补偿容量计算、补偿后电容电流的校验以及供配电系统中性点接地方式选择的建议。     

郑西客运专线全电缆贯通线路的研究与设计

研究目的:郑西客运专线是设计时速高达350 km的高标准客运专线之一.10 kV电力贯通线路如采用全电缆方案,在大大提高供电可靠性的同时,增大了电缆线路对地电容电流和相间电容电流等技术难题.通过研究与分析,提出解决方案.研究结论:针对全电缆方案引起线路对地电容电流和相间电容电流增大的技术难题,经研究提出在沿线适当位置设置三相补偿电抗器,同时系统接地采用中性点经小电阻接地方式,可使全电缆线路电容电流得到适当补偿,达到安全运行的目的.     

铁路10 kV电缆贯通线电容电流补偿度研究

对铁路沿线车站的供电，广泛采用10kV贯通线模式。贯通线是沿铁路架设、以架空线为主、小部分为电缆的辐射式输电线路。为了提高供电可靠性，近年来，贯通线中电缆比例在上升，甚至为全电缆。电缆比例的提高，显著加大了供电系统的对地电容电流，导致系统单相接地电弧不能自熄，影响中性点不接地系统瞬时故障的自动清除能力。解决贯通线的电缆电容电流带来的上述问题，通常采用在电缆部分并联星形中性点接地电抗器来补偿对地电容电流的方法。本文研究表明：现在使用的0．75补偿度方案，不能确保补偿后的单相接地电流满足电弧自熄条件。本文提出了以单相接地电弧可靠自熄为目标的补偿度选择方案，并推导出相应的补偿度选择条件。为贯通线中电缆的电容电流最优补偿，提出了计算方法。实例计算证实了所提方法的正确性。     

黎湛铁路电力线路电容电流分析与研究

本文针对黎湛铁路贯通(自闭)线树害严重地区,采用电力架空线改为电力电缆后引起电力线路对地电容电流和相间电容电流增大的技术难题,提出在沿线适当位置设置三相补偿电抗器,计算补偿电抗器容量,使架空线电缆混合模式电力线路电容电流得到适当补偿,确保行车安全运行。     

电缆线路并联补偿电抗器合分闸暂态研究

针对目前客运专线电力供电系统采用全电缆供电线路,并设置固定并联补偿电抗器抑制电容效应的设计方案,利用ATP-EMTP电磁暂态仿真计算程序建立模型,对合分闸并联电抗器的暂态进行研究,计算投切电抗器产生的合闸涌流和操作过电压,提出相应解决方案。     

青藏铁路电缆贯通线并联电抗器补偿方式研究

研究目的：为确保青藏铁路无人区供电安全和铁路运行安全，除在青藏铁路全线架设1条35kV电力贯通线为沿线负荷供电外，还在沱沱河一那曲段敷设一条35kV电缆贯通线。由于电缆贯通线三相存在较大的相问及相对地电容，会增加线路正常运行和单相接地情况下的电流，采用何种方式补偿电缆线路中的电容电流，对此进行研究，合理确定补偿方式和电缆线路两端的接地方式，达到补偿的目的。 研究结论：通过对青藏铁路电缆贯通线2种电容估算方法的研究，确定该电缆贯通线路每千米电容在0．1240～0．1331μF范围。并分析了电缆贯通线的3种补偿方式，对欠补偿、过补偿和综合补偿方式，通过仿真计算，验证各种送电方式下电缆贯通线路的暂态、稳态参数均能满足运行要求。为避免补偿跌入谐振区，导致电网谐振的概率增加，电缆贯通线路应采用欠补偿方式。同时仿真计算了架空电力线路和电缆贯通线路同时投入运行的情况下，对电缆贯通线运行影响不大，对架空电力贯通线有一定影响，但满足使用要求。另外通过对系统过电压的分析，在不改变系统接地方式的情况下，电缆采用两端接地，电抗器中性点接地，可以满足系统运行及过电压的要求。出现单相接地时，非故障相电压升高至线电压，与通常的小电流系统运行情况相似。Abstract：Researchpurposes：InordertoguaranteethesafetyofpowersupplyandtrainoperationinQingh。i一’l’ib。tRailwayuninhabitedzone,ac。ntinuouspowercablelineswerebuiltfromTu。tu。het。Naquinadditi。nt。。ne35kVoverheadline．Theno珊a1andf_aultculTentwouldbeincreasedbecauseoflargephase—to—groundandphase—to—phasec印acit。r。np。wercableline．Itbecomesaprimequesti。nt。ministhecapacitancecutrent，decidesthecompensationmethodandensuresthecableendsgroundingmode·     

石太客运专线电缆贯通线路补偿和接地方案研究

研究目的:为提高供电的可靠性,石太客运专线区间电力贯通线采用长达30～60 km电缆线路,容性电流通常会大于30 A,超过了国标规定的限值.由于铁路区间负荷较小,且在不同时段、不同运行方式下负荷变化较大,而电缆的容性负荷所占比例较大,线路的容性电流会随着铁路负荷变化而变化.为解决工程中电缆的容性效应问题,本文采用数字电磁暂态仿真程序(ATP)分析、计算补偿容量,以确定补偿和故障消弧的方案.研究结论:本文结合石太客运专线工程的实际情况,论述了长大电缆的容性效应问题可能产生的危害,提出了解决此问题的具体方案,同时利用数字电磁暂态仿真程序(ATP)确定了静止型动态有源补偿装置(SVG)及跟踪式消弧线圈的补偿容量.此方法通过工程实测验证补偿效果是明显和稳定的,可为其它类似工程设计提供借鉴.     

铁路供配电系统接地问题的分析与探讨

铁路一般采用沿线设置10 kV电力贯通线和自闭线的供电模式,贯通线为架空线的10 kV配电网一般采用中性点不接地运行方式。近年来随着客运专线的建设,贯通线全线基本都采用电缆线路,单相接地电容电流很大,铁道部要求贯通线为电缆线路时,宜采用小电阻接地方式。针对2种不同接地方式,分析了10/0.4 kV低压系统中性点接地和保护接地的特点,对贯通线为架空线路和电缆线路以及单台和两台变压器时的中性点系统接地和保护接地方式进行分析并提出具体实施方案。     

武广高速铁路电力工程设计

<正>110kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿贯通线电缆线路对地存在电容,正常送电运行或单相接地时都有电容电流流过线路,而且电缆线路相间及对地电容远大于架空线路,电缆线路的电容电流亦远大于架空     

贯通线全电缆线路中性点接地方式的选择

研究目的:长期以来我国普速铁路10kV贯通线采用架空方式为主、电缆线路为辅,10kV贯通线中性点采用不接地系统。高速铁路10kV贯通线大量使用电缆线路,长距离电缆线路的对地电容电流远大于架空线路,且10kV贯通线电缆线路与通信信号电缆长距离接近平行敷设,应对系统中性点接地方式进行综合研究,提出适合我国高速铁路10kV贯通线全电缆线路特点的中性点接地方式,以指导工程设计。研究结论:经调压器供电的10kV贯通线全电缆线路中性点宜采用低电阻接地,当调压器容量为250kVA及以下时,中性点可采用直接接地;低电阻接地的电阻值宜按单相接地电流小于400A、接地故障瞬时跳闸方式选择;变配电所接地网电阻值宜按R≤1Ω设计。     

京津城际客运专线10 kV供电系统运行特性数值仿真

研究目的:针对京津城际客运专线10 kV电力电缆供电系统,利用ATP-EMTP建立仿真模型,计算线路电压升高、线路容性无功电流补偿及功率因数,合、分闸空载线路和投切电抗器时产生的操作过电压及电抗器涌流,以及单相接地和三相短路工况过电压、短路电流和故障清除转移过电压。研究结果:线路末端电压升高不超过1%,各种过电压均低于设备耐受水平,过电流均未超出设备承受能力,线路电抗器可明显改善线路容性无功电流分布,不会发生谐振。供电系统的稳态运行和暂态过程满足工程要求。     

浅谈客运专线大张力放线施工技术

对郑西客运专线接触网专业放线作业过程进行了认真仔细的分析，尤其是对大张力放线技术和以往普通小张力放线进行了对比，从中提出了一些相对新的看法。     

宜万线牵引变电所无功补偿方案研究

研究目的:我国铁路既有线的很多地方都存在电能质量不高的问题。成因之一就是电网容量较小,负荷中铁路比重过大。因此,改善电气化铁路的电能质量当前亟等解决的问题。研究方法:针对我国宜万线的情况,通过分析我国牵引变电所在无功补偿和谐波治理方面采取的各种方案,得出了适合宜万线的牵引变电所无功补偿方案。研究结果:宜万线牵引变电所采用可控补偿电抗器方案虽然能自动跟踪系统进行无功补偿,且设备简单、可靠,但存在产生谐波电流、噪音较大、损耗大的缺点。采用晶闸管投切电容器(TSC)方案,变电所需投资180万元。若采用固定滤波器(FC) 晶闸管调节电抗器(TCR)方案,牵引变电所需投资195万元。研究结论:TSC方案只能提供分级的容性无功率,其分组越多,滤波效果越差。而TCR FC型的SVC方案是一种比较切实可行的宜万线牵引变电所无功补偿方案。     

电缆牵引供电方式电气特性研究

介绍了电气化铁路电缆牵引供电方式原理,分析了电缆供电牵引网电流分配关系,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,建立了电缆供电方式牵引网仿真模型,仿真分析了不同分段距离下牵引网短路阻抗、牵引臂长距离空载和负载条件下电压损失以及不同电缆截面下电流分配系数。     

基于有源滤波器的V,v接同相供电系统

针对电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量谐波和无功,尤其是相邻供电区段间必需用分相绝缘器分隔问题,将V,v接变压器与有源滤波器和AT供电方式有机结合,构造出新型同相牵引供电系统。系统中V,v接变压器的一个带中抽头的副边绕组接AT牵引网,并通过有源滤波器接另一副边绕组,使各供电区段电压相同,从而可以取消分相绝缘器;以检测到的同相综合补偿电流为参考,控制有源滤波器消除三相不平衡,并滤除谐波和无功。仿真证实该同相供电系统方案正确可行,适宜应用于高速电气化铁道。     

铁路电力贯通线长距离输电补偿方案研究

铁路电力贯通线长距离输电存在一系列问题,如在线路轻载时末端电压升高,重载时末端电压下降,严重情况下末端电压将超出允许范围,严重影响供电的可靠性和安全性,影响行车安全。对临河至策克铁路互做布其35k V变电所与额济纳35k V变电所间超长距离贯通线进行分析,提出并联电抗和串联电容相结合的补偿方案,建立仿真模型,分别对集中补偿方案和分散补偿方案的有效性进行验证。结果表明:提出的补偿方案能够很好地解决铁路电力贯通线长距离输电时存在的问题。     

阜阳北编组站扩能改造工程供配电系统设计研究

阜阳北编组站扩能改造工程将原三级四场规模的站场扩大至三级八场并同步配套生产设备、生活设施及既有下行解编系统整治工程。通过对阜阳北站既有站区供配电系统的调查和分析,基于阜阳北编组站扩容改造后的全站负荷计算,依据"尽量利旧"原则,从供电系统、一级配电系统及低压配电系统全面探讨编组站改扩建工程中电力供配电系统的设计思路和原则,并在35/10 kV变配电所低压侧无功补偿中引入电缆充电功率与传统容性无功功率补偿结合的无功平衡方案,以加强对编组站用电负荷功率因数的控制。通过对阜阳北编组站改扩建工程中电力供配电设计流程进行归纳和整理,以探讨形成流程化设计模式。     

沪杭高铁27.5kV单芯供电线电缆接地施工技术

目前客运专线接触网供电线路大多采用27.5kV单芯电缆,电缆接地的安全可靠性直接关系到整个供电系统的安全可靠性。本文着重介绍沪杭客运专线27.5kV电缆接地方案的选择和实施,对今后客运专线线路27.5kV电缆接地技术提供借鉴经验。